シート処理装置、および画像形成システム
【課題】オペレーターが放出爪とシート処理装置の間に指などをはさまれても、怪我をしないようにする。
【解決手段】シート処理装置３０は、後処理したシートを排出する放出爪１１２の位置を検出する爪露出検知センサー１１４、爪進入検知センサー１２０、放出爪１１２を駆動する放出モーター１３５、放出モーター１３５の駆動制御を行う放出モーター駆動装置１３４、放出モーター駆動装置１３４にトルク制御をさせるトルク制御手段１３２を備える。トルク制御手段１３２は、放出モーター駆動装置１３４を制御し、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０の内部にある間は第一のトルクで、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０の外部に露出している間は第一のトルクより小さくかつ指などを傷つけない大きさの第二のトルクで放出爪１１２を駆動する。
【解決手段】シート処理装置３０は、後処理したシートを排出する放出爪１１２の位置を検出する爪露出検知センサー１１４、爪進入検知センサー１２０、放出爪１１２を駆動する放出モーター１３５、放出モーター１３５の駆動制御を行う放出モーター駆動装置１３４、放出モーター駆動装置１３４にトルク制御をさせるトルク制御手段１３２を備える。トルク制御手段１３２は、放出モーター駆動装置１３４を制御し、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０の内部にある間は第一のトルクで、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０の外部に露出している間は第一のトルクより小さくかつ指などを傷つけない大きさの第二のトルクで放出爪１１２を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状記録媒体（以下、単に「シート」と記載する。）に対して、種々のシート処理を行うシート処理装置、およびこのシート処理装置とシート処理装置に搬送するシートに画像形成を行う画像形成装置とを備えた画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
シート処理装置と画像形成装置とを備えた画像システムが知られている。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ、あるいはデジタル複合機などを使用する。また、シート処理装置は、画像形成装置で画像が形成されたシートにとじ処理、折り処理等所定のシート処理を行う。
【０００３】
このようなシート処理装置では、シートを単葉であるいはシート束を排紙トレイへ完全に排出するため、シートあるいはシート束を排紙トレイまで搬送する放出爪が、シート処理装置外へ露出する構成のものがある。
【０００４】
このような構成のシート処理装置では、オペレーターやユーザー（以下、単にオペレーターと記載する。）が外部に露出した放出爪に触れたり、はさまれたりして怪我をするおそれがある。そのため、さまざまな工夫がなされている。例えば特許文献１では、オペレーターが放出爪と装置の間に指を入れて傷を負うことが無いようにするため、放出爪のホームポジションをエンドフェンスに近い位置に設定し、放出爪が装置内へ戻るための開口部を放出爪自身でふさぐ構造を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発明は、シートに対する連続処理ジョブ中にオペレーターが指がはさまれて外を負うおそれが残り、そのため、オペレーターは装置の動作中に十分な注意をはらう必要がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題にかんがみてなしたものであり、放出爪にオペレーターの指がはさまれたとしても、怪我を防止可能なシート処理装置、および画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るシート処理装置は、搬入、処理したシートあるいはシート束を搬出する搬送手段と、該搬送手段を移動させる駆動手段と、前記搬送手段の位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の出力トルクを制御するトルク制御手段と、を備え、前記トルク制御手段は、前記位置検出手段が検出した情報に基づいて前記駆動手段を制御して、前記搬送手段をあらかじめ定めた第一のトルクで駆動し、前記搬送手段が前記シート処理装置から露出しているときは、前記搬送手段を前記第一のトルクよりも小さくかつ前記搬送手段にはさまれた物体を損傷しないようにあらかじめ定めた大きさの第二のトルクで駆動する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、オペレーターが搬送手段とシート処理装置の間に指をはさまれたとしても怪我をすることを防ぎ得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図１で示した画像形成システムが備えるシート処理装置を示す断面図である。
【図３】図２で示したシート処理装置の放出爪ベルトを示す斜視図である。
【図４】同じく放出爪ベルトの側面図である。
【図５】同じく放出爪ベルトの正面図である。
【図６】図２で示したシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図７】同じくシート処理装置のトルク制御手段の構成を示す回路図である。
【図８】同じく放出モーターのトルクおよび速さを示すグラフである。
【図９】同じく時間計測手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１１】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１２】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１３】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１４】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１５】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下では単に実施形態と記載する）に係るシート処理装置、および画像形成システムについて説明する。
【００１１】
＜実施形態１＞
実施形態１に係るシート処理装置、および画像形成システムは、シート処理装置の外部へ露出する経路を持つ放出爪を駆動制御するに際して、この放出爪がシート処理装置の外部に露出していることを検知し、露出している期間は放出爪の駆動トルクを指などがはさまれても損傷を与えない程度に低下させる。またシート処理装置は、前記放出爪がシート処理装置の外部に露出している時間を計測し、この時間があらかじめ定めた閾値を上回ったときにはシート処理装置の動作を停止させる。
【００１２】
まず、画像形成システムについて説明する。図１は実施形態１に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。画像形成システム１０は、作像部２１、画像読取部２２、給紙部２３を備えた画像形成装置２０と、この画像形成装置２０に接続され、画像形成装置２０で画像形成処理されたシートに後処理を行うシート処理装置３０とを備えて構成してある。実施形態１に係る画像形成システム１０では、シート処理装置３０は、画像形成装置２０の側面に着脱可能に取り付けてある。シート処理装置３０には、画像形成装置２０の側面の排出口から画像形成済みのシートを搬入し、とじ処理、折り処理などの所定の処理を施す。
【００１３】
画像形成装置２０が、例えば電子写真方式のデジタル複合機である場合、コピー機能、プリンター機能、ファクシミリ機能などの機能を複合して備える。画像形成装置２０の作像部２１は、公知の電子写真方式、インクジェット方式などの公知の作像機構を備えている。作像部２１は、画像読取部２２で読み取った原稿の画像信号、図示しない上位装置から伝送される印刷用の画像信号、電話回線等で伝送される画像信号に基づいて、給紙部２３から搬送したシートに画像を形成する。作像処理がなされたシートは順次シート処理装置３０に搬送する。
【００１４】
次に、実施形態１に係るシート処理装置３０について説明する。図２は実施形態１に係るシート処理装置の構成を示す断面図である。シート処理装置３０は、入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂ、搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂを備える。またシート処理装置３０は、シートを一時的に積載する積載手段である処理トレイ１００、排紙トレイ１１３、戻しコロ１０２、ジョガーフェンス１０１、後端フェンス１０８、搬送手段である放出爪１１２、放出爪ベルト１１１、放出ローラー１０９、放出コロ１１０を備える。さらに、シート処理装置３０は、とじ処理を行うステープラー１０７、位置検出手段である爪露出検知センサー１１４、同じく位置検出手段である爪進入検知センサー１２０を備える。
【００１５】
放出爪ベルト１１１は、環状のベルト状部材であり、放出ローラー１０９および放出コロ１１０によって駆動する。放出ローラー１０９および放出コロ１１０は、この放出爪ベルト１１１に取り付けた放出爪１１２を駆動する駆動手段をなす。放出爪１１２は、この放出爪ベルト１１１で形成する移動経路に沿って移動し、放出コロ１１０側において、シート処理装置３０の外部に露出して（図１３参照）、シートを排紙トレイ１１３に排出する。
【００１６】
シート処理装置３０において、画像形成装置２０から排出したシートは、入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂ側から搬入する。順次搬入した複数枚のシートは、処理トレイ１００で縦横の整合を行った後、ステープラー１０７によりとじ処理する。とじ処理したシート束は、放出爪１１２で端部から押し出して排紙トレイ１１３上へ排出する。
【００１７】
入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂは、搬送ガイド板１０６の最上流側に設けてあり、図示しない搬送モーターによって回転駆動する。搬送ガイド板１０６の最上流側には、シートの搬入を検知する図示しない入口センサーを設置する。
【００１８】
戻しコロ１０２は、処理トレイ１００のシート配置面に対向して設けてあり、回転軸１０３によって回転可能に支持してある。戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロモータによって回転駆動し、シートを搬送方向上流側（図２中右下方向）に戻す。また、戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロソレノイドによって回転軸１０３を中心に揺動するように駆動する。
【００１９】
戻しコロ１０２は、戻しコロソレノイドＯＮ時に持ち上げ、戻しコロソレノイドＯＦＦ時に自重で戻し位置に戻るようにしてある。すなわち、戻しコロ１０２は、シート戻し動作時にＯＦＦとなって処理トレイ１００、またはシートに接触し、シート部材排出時にオン状態となって処理トレイ１００またはシートから離間する。
【００２０】
放出爪１１２は、図２および図３に示すように、シート束を保持する、かぎ状の部材を備えており、放出爪ベルト１１１に固定してある。放出爪ベルト１１１は、放出ローラー１０９および放出コロ１１０で支持してあり、図示しないかみ合い構造により放出ローラー１０９の回転力で放出爪ベルト１１１を駆動する。放出爪ベルト１１１により放出コロ１１０は連れ回る。
【００２１】
放出ローラー１０９は、図示しない放出モーターによって回転駆動する。放出モーターは、放出爪制御手段１３０（図６参照）により、所定のトルクと回転数とで放出ローラー１０９を回転駆動するように制御する。
【００２２】
ジョガーフェンス１０１は、図示しないジョガーモーターにより搬送方向へ直行する向き（図２の紙面に直交する向き）に往復運動し、処理トレイ１００上のシートを横方向にそろえる。爪露出検知センサー１１４は、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出することを検出する。爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０の内部へ進入することを検出する。
【００２３】
排紙トレイ１１３は搬送方向最下流（図２中左側）に配置してあり、図示しない排紙トレイ昇降モーターにより上下方向で昇降するように駆動する。
【００２４】
次に実施形態１に係るシート処理装置３０で、シート束を搬出する放出爪ベルト１１１、放出爪１１２、爪露出検知センサー１１４について詳細に説明する。図３は実施形態１に係るシート処理装置の放出爪ベルトを示す斜視図、図４は同放出爪ベルトを示す側面図、図５は同放出爪ベルトを示す正面図である。実施形態１に係るシート処理装置３０において、放出爪ベルト１１１は、環状に形成したベルト部材であり、放出ローラー１０９と放出コロ１１０との間に掛け回してある。
【００２５】
また、放出爪ベルト１１１の外側面には、放出爪１１２が配置してある。そして、放出爪ベルト１１１の放出爪１１２の搬送方向上流側（図３中右上方向）の側面片側に他の部分より幅広の突出部１１１ａが形成してある。
【００２６】
爪露出検知センサー１１４は、突出部１１１ａに接触して放出爪１１２を検出する。実施形態１に係るシート処理装置３０では、爪露出検知センサー１１４は、機械的に動作する電気スイッチで構成する。爪露出検知センサー１１４は、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出する位置に達すると、突出部１１１ａに接触して、オフ状態となる（開放する）位置に配置してある。また、突出部１１１ａは、放出爪１１２が初期位置へ帰還すると爪露出検知センサー１１４から外れて、爪露出検知センサー１１４をオン状態とする（短絡する）長さに設定してある。
【００２７】
また、爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０内に移動したことを検出する。爪進入検知センサー１２０は、発光部と受光部とを備え、発光部からの光を物体が遮るのを受光部で検出することによって、物体の有無を検出するフォトインターラプターで構成してある。爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０の内部へ進入すると突出部１１１ａが爪進入検知センサー１２０の光路を遮断する位置に配置してある。
【００２８】
次にシート処理装置３０の駆動制御について説明する。図６は実施形態１に係るシート処理装置の放出爪制御手段を示すブロック図である。放出爪制御手段１３０は、放出爪位置検出手段１３１と、トルク制御手段１３２と、速さ制御手段１３３と、放出モーター駆動装置１３４と、放出モーター１３５と、時間計測手段１３６と、を備えている。放出爪制御手段１３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｌｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を備えている。放出爪制御手段１３０は、ＣＰＵで所定のプログラムを実行することによりその機能を実現する。なお、放出爪制御手段１３０は、シート処理装置３０全体の制御を行う制御部（図示していない）でその機能を兼ねることができる。
【００２９】
放出爪位置検出手段１３１は、前述した爪露出検知センサー１１４、および爪進入検知センサー１２０で構成する。
【００３０】
トルク制御手段１３２は、具体的には、放出モーターの制限電流制御装置として構成する。トルク制御手段１３２の詳細については後に説明する。トルク制御手段１３２は、放出爪位置検出手段１３１である爪露出検知センサー１１４、爪進入検知センサー１２０の検出情報をもとに、放出爪１１２が外部へ露出している間、放出モーターの出力トルクを第一のトルクから、この第一のトルクより小さい第二のトルクで駆動するよう制御する。
【００３１】
速さ制御手段１３３は、この放出爪制御手段１３０を構成するマイクロコントロールユニットに内蔵したパルスジェネレータなどで構成する。速さ制御手段１３３は、放出爪位置検出手段１３１の検出情報を元に、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０内に位置している間はあらかじめ定めた第一の速さで駆動し、放出爪１１２が外部へ露出している間は第１の速さより遅い第二の速さで放出爪１１２を駆動するよう、放出モーター１３５の回転数を制御する。
【００３２】
放出モーター駆動装置１３４は、モータードライブＩＣ等を備えて構成する。また、放出モーター１３５は、ステッピングモーター、ＤＣサーボモーターなどで構成する。さらに、時間計測手段１３６は、フラッシュメモリー（不揮発性半導体メモリー）を備えている。時間計測手段１３６は、放出爪１１２が露出状態になったときから一定時間ごとにフラッシュメモリーに値を加算していき、爪進入検知センサー１２０で放出爪１１２を検出するまでの間の積算値が所定の閾値を超えたとき、一定時間が経過したものとして、シート処理装置３０を停止させる停止信号を発生する。
【００３３】
次にトルク制御手段１３２の構成について説明する。図７は実施形態１に係るトルク制御手段の構成を示す回路図である。トルク制御手段１３２は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を備えている。トルク制御手段１３２において、爪露出検知センサー１１４の出力をトランジスタＱ１のベースに入力させる。トランジスタＱ１がオフ状態となるとき、抵抗Ｒ１、Ｒ２で電圧ＶＤＤを分配し、基準電圧として放出モーター駆動装置１３４に入力する。一方、トランジスタＱ１がオン状態となったとき、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で電圧ＶＤＤを分配し、基準電圧として放出モーター駆動装置１３４に入力する。
【００３４】
ここで、爪露出検知センサー１１４が非検出状態、すなわち、爪露出検知センサー１１４の端子１１４ａと端子１１４ｂとの間が０［Ｖ］になると、抵抗Ｒ１、Ｒ２による電圧ＶＤＤの分配で第一の基準電圧ＶＲＥＦ１が発生する。ＶＲＥＦ１の値は下記数式１で与えられる。
【００３５】
【数１】
ただし、モーター駆動装置の入力インピーダンスを無限大としている。
【００３６】
一方、爪露出検知センサー１１４が検出状態、すなわち、爪露出検知センサー１１４の出力（１１４ａ）がＶＤＤ［Ｖ］になると、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３による電圧ＶＤＤの分配で第二の基準電圧ＶＲＥＦ２が発生する。ＶＲＥＦ２は次式で与えられる。
【００３７】
【数２】
ただし、ＶＣＥはＱ１の飽和電圧であり、モーター駆動装置の入力インピーダンスは無限大としている。
【００３８】
このようにして得た第１および第２の基準電圧を放出モーター駆動装置１３４へ出力する。放出モーター駆動装置１３４は入力された基準電圧に応じた電流を放出モーターへ出力する。すなわち、第一の基準電圧に対し第一の電流を出力し、第二の基準電圧に対し第二の電流を出力する。モーターが出力するトルクは電流の関数であるため、放出モーターは第一の電流に対し第一のトルクを、第二の電流に対し第二のトルクを出力する。
【００３９】
なお、基準電圧により出力電流を制御するモーター駆動装置、モーターの出力トルクと電流の関係については公知のものであるためその説明は省略する。
【００４０】
次にトルク制御手段１３２による放出モーター１３５の制御について説明する。図８は実施形態１に係る放出モーターのトルクおよび速さを示すグラフである。実施形態１に係るシート処理装置３０では、爪露出検知センサー１１４および、爪進入検知センサー１２０によって放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出していることを検知し、次の状態（１）、状態（２）、状態（３）でトルクおよび速さを制御する。
【００４１】
状態（１）：放出爪１１２が初期位置から放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出するまで、すなわち放出爪１１２が駆動を開始してから（図８中（Ａ））、爪露出検知センサー１１４が検知するまで（同（Ｂ））の間、第一のトルク、および第一の速さで駆動する。
状態（２）：放出爪１１２が露出してから（同（Ｂ））、放出爪１１２が装置内へ進入するまで（同（Ｃ））、すなわち爪露出検知センサー１１４が検知してから爪進入検知センサー１２０が検知するまでの間、第二のトルク、および第二の速さで駆動する。
状態（３）：放出爪１１２が装置内へ進入してから（同（Ｃ））放出爪１１２が初期位置へ帰還するまで（同（Ｄ））、すなわち爪進入検知センサー１２０が検知してから爪露出検知センサー１１４が検知しなくなるまでの間、第二のトルク、および第一の速さで駆動する。
【００４２】
ここで、第一のトルクは、
第一のトルク＝（「放出爪１１２を駆動する機構の負荷」＋「シート束ＳＴの負荷」）×余裕度α
で表す。すなわち、第一のトルクは、放出爪１１２とシート束ＳＴを同時に動かし得るトルクに、一定の余裕度αを乗じたものである。これらの値は、放出爪１１２の駆動機構およびシート処理装置３０が処理可能なシート束ＳＴに基づいて定める。
【００４３】
例えば、放出爪１１２を駆動する機構（放出ローラー１０９，放出コロ１１０，放出爪ベルト１１１、その他諸機構）の負荷を９０［ｍＮ・ｍ］、シート束ＳＴによる負荷が最大［３０ｍＮ・ｍ］、余裕度αを１．１、として設計した場合、第一のトルクは１３２［ｍＮ・ｍ］となる。
【００４４】
また、第二のトルクは、
第二のトルク＝「放出爪１１２を駆動する機構の負荷」＋余裕度β
で表す。すなわち、第二のトルクは、放出爪１１２を動かし得るトルクに一定の余裕度βを加えたものである。ここで、余裕度βは放出爪１１２に物体、特にオペレーターの指などをはさみこんだとしても、指を損傷し得ない大きさに設定する。この第二のトルクの値は、放出爪１１２の形状や材質、具体的な駆動機構の構造、はさみこむ可能性がある物体、異物の性状に基づいて定めればよい。また、βの大きさは放出爪１１２の詳細な形状や材質に基づいて決定する。
【００４５】
ここで、放出爪１１２を駆動する機構（放出ローラー１０９，放出コロ１１０，放出爪ベルト１１１，その他諸機構）の負荷を９０［ｍＮ・ｍ］、βを１０ｍＮ・ｍ、として設計した場合、第二のトルクは１００［ｍＮ・ｍ］となる。第二のトルクをこのような値に設定することにより、オペレーターの指が放出爪１１２にはさまれた場合でも、指を傷つけることがなく、安全性を担保できる。
【００４６】
さらに、第一の速さと、第二の速さには次の関係とする。
「第一の速さ」＞「第二の速さ」
この第一の速さ、および第二の速さは、装置の仕様等により決定する。
【００４７】
次に時間計測手段１３６の動作について説明する。図９は同時間計測手段の動作を示すフローチャートである。時間計測手段１３６は、フラッシュメモリーを備えており、爪露出検知センサー１１４が放出爪１１２の露出を検知すると（ステップＳ１）、フラッシュメモリーの値を０にした上で（ステップＳ２）、フラッシュメモリーの値に１を加える（ステップＳ３）。以上の処理により、時間計測手段１３６は、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０から露出している時間を計測する。
【００４８】
爪進入検知センサー１２０が非検知であり（ステップＳ４のｙｅｓ）、かつフラシュメモリーの値が閾値未満であれば（ステップＳ５のｎｏ）、再度フラッシュメモリーの値に１を加える（ステップＳ３）。爪進入検知センサー１２０が検知したら（ステップＳ４のｙｅｓ）処理を終了する。
【００４９】
爪進入検知センサー１２０が非検知状態であり（ステップＳ４のｎｏ）であり、かつフラッシュメモリーの値が閾値以上となった場合（ステップＳ５のｎｏ）、シート処理装置３０を停止する（ステップＳ６）。
【００５０】
ここで、閾値は、放出爪１１２の正常駆動時（異物がはさみこまれていないとき）における爪露出検知センサー１１４のオン状態から爪進入検知センサー１２０のオン状態までの時間とする。
【００５１】
これにより、放出爪１１２に異物がはさまり、放出爪１１２が閾値以上の時間にわたりシート処理装置３０の外部に露出しているとき、シート処理装置３０の動作を停止することができる。
【００５２】
次に実施形態１に係る画像形成装置２０の動作について説明する。図１０から図１５は実施形態１に係るシート処理装置の動作を示す断面図である。図１０に示すように、画像形成装置２０から搬出されてきたシートＳは入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂによってシート処理装置３０へと搬入される。シートＳは搬送ガイド板１０６により搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂへ導く。そして、シートＳは搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂによって処理トレイ１００の上へと排出する。このとき、戻しコロ１０２は図示しない戻しコロソレノイドによって処理トレイ１００またはシートＳから離間して、図１０中破線で示す位置にある。
【００５３】
図１１に示すように、シートＳを処理トレイ１００の上に排出すると、戻しコロ１０２が下降してシートＳに接触する。戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロモータによって回転駆動する。戻しコロ１０２は、シートＳを搬送方向上流側（図の右下方向）へ搬送する向きに回転する。すると、戻しコロ１０２はシートＳを搬送し、後端フェンス１０８に突き当て、シートの縦方向を揃える。また、ジョガーフェンス１０１がシート搬送方向と直交する方向に進退してシートの横方向を揃える。このように、図１０および図１１に示した動作を繰り返し処理トレイ１００上に複数枚のシートＳを積載する。
【００５４】
図１２に示すように、処理トレイ１００上に所定枚数のシートＳを積載すると、ステープラー１０７によってシートＳの後端部にとじ処理を施す（これ以降、とじ処理したシートＳの束をシート束ＳＴと記載する。）。とじ処理が完了すると、戻しコロ１０２は図示しない戻しコロソレノイドによってシート束ＳＴから離間し、図１２中破線で示す位置に移動する。そして、放出ローラー１０９が図中の反時計回りに回転することで、放出爪ベルト１１１および放出爪１１２が図中の反時計回りに移動する。放出爪１１２によりシート束ＳＴの後端部を押し上げ、排紙トレイ１１３の方向へ押し出す。
【００５５】
このとき、放出モーター１３５はトルク制御手段１３２によって第一のトルクを出力するよう制御する。すなわち第一のトルクにより放出爪１１２を駆動する。さらにこのとき、放出モーターは速さ制御手段によって第一の速さで回転するよう制御する。すなわち放出爪１１２は第一の速さで駆動する（図８中の（Ａ）から（Ｂ）、状態（１））。
【００５６】
図１３に示すように、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出する位置まで移動すると、シート束ＳＴは自重により排紙トレイ１１３の上へ落下する。このとき、爪露出検知センサー１１４で放出爪１１２が外部へ露出したことを検出すると、放出モーター１３５はトルク制御手段１３２によって第二のトルクを出力するよう制御する（同（Ｂ）から（（Ｃ）、状態（２））。すなわち第二のトルクにより放出爪１１２を駆動する。さらにこのとき、放出モーターは速さ制御手段１３３によって第二の速さで回転するよう制御する（同（Ｂ））から（Ｃ）、状態（２））。
【００５７】
実施形態１に係るシート処理装置３０では、この状態、すなわち放出爪１１２がシート処理装置３０から露出した状態で、放出爪１１２は、はさまれた指などの異物を傷つけない小さいトルクで駆動する。このため、万が一、放出爪１１２とシート処理装置３０との間に異物、例えばオペレーターの指がはさまれたとしても、指を傷つけることがなく、安全性を確保できる。
【００５８】
また、時間計測手段１３６により、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部に所定の閾値以上露出しているとき、シート処理装置３０の動作が停止する。このため、挟まれた指等に掛かるエネルギー量を小さくできるとともに、シート処理装置３０が停止した状態で、指などを放出爪１１２とシート処理装置３０との間から容易に取り外すことできる。
【００５９】
図１４に示すように、放出爪１１２は第二のトルクで駆動されシート処理装置３０内部へ進入すると、爪進入検知センサー１２０により、放出爪１１２が内部へ進入したことを検出する。これにより、放出モーターは速さ制御手段によって再び第一の速さで回転するよう制御する。すなわち放出爪１１２を第一の速さで駆動する（同（Ｃ）から（Ｄ）、状態（３））。
【００６０】
図１５に示すように、放出爪１１２を第二のトルク、第一の速さで駆動し、初期位置（図の位置）へ戻して停止させ、これにより、一連の処理を終了する。
【００６１】
以上説明したように、実施形態１に係るシート処理装置３０によれば、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部に露出している間、放出爪１１２は、はさまれた指などを傷つけることがない第二のトルクで駆動する。このため、オペレーターの指が放出爪１１２とシート処理装置３０とで挟まれたとしても、けがの発生を防止できる。
【００６２】
また、シート処理装置３０によれば、放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出する状態を検出し、放出爪１１２が外部へ露出している時間のみ第二のトルクで駆動し、放出爪１１２が装置内部へ進入した時点で第一のトルクで駆動する。このため、必要以上の期間、駆動トルクの低下させることによって搬送手段に発生する不安定な挙動を防止でき、不安定な挙動によるリスクを回避できる。また、必要な時間だけ大電力を必要とする第２のトルクで放出爪１１２を駆動するので、シート処理装置３０の運転に必要な電力を小さくできる。
【００６３】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０は、電気的な制御で、放出爪１１２の駆動トルクの制御を行うので、トルクリミッターのような複雑な機械機構でトルク制御を行うのに比べ、シンプル、小型かつ安価にオペレーターの安全を確保できる。
【００６４】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０は、爪露出検知センサー１１４を機械的な電気スイッチとしているので、半導体センサーを使用するのに比して、スイッチの故障率を小さくできる。このため、より確実に放出爪１１２の位置を検出できる。そして、マシントラブルにより正常に搬送手段のトルクが低下せず、オペレーターが外傷を負う確率を低減できる。
【００６５】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０では、放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出している区間の速さを遅くする。このため、放出爪１１２の運動エネルギーを小さくでき、より確実にオペレーターに外傷を負わせることを防止できる。
【００６６】
また、シート処理装置３０では、時間計測手段で、放出爪１１２が露出している時間を計測し、所定時間以上放出爪１１２が露出したときシート処理装置３０を停止する。すなわち、搬送手段が外部へ露出中にオペレーターの指がはさまった場合に搬送手段の動作を停止するので、放出爪１１２からオペレーターの指に加わるエネルギー量を小さくできる。このため、より確実にオペレーターのけがを防止できる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
実施形態１では、画像形成装置２０として複合機としたが、画像形成装置は、複写機、プリンター等であってもよい。さらに、シート処理装置３０は、とじ処理を行うものとしたが、とじ処理の他、公知の処理装置を備え、折り処理、ソート処理等を行うものであってもよい。この場合、シート処理装置には、ステープラーに替え、あるいはステープラーに加えて折り処理装置等を配置する。また、実施形態１では、画像形成システムとして、画像形成装置にシート処理装置を別装置として配置するものとしたが、画像形成システムとして画像形成装置内にシート処理装置を内蔵するように構成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０：画像形成システム
２０：画像形成装置
２１：作像部
３０：シート処理装置
１００：処理トレイ（積載手段）
１０１：ジョガーフェンス
１０２：戻しコロ
１０３：回転軸
１０４ａ、１０４ｂ：搬送ローラー対
１０５ａ、１０５ｂ：入口ローラー対
１０６：搬送ガイド板
１０７：ステープラー
１０８：後端フェンス
１０９：放出ローラー
１１０：放出コロ
１１１：放出爪ベルト（駆動手段）
１１１ａ：突出部
１１２：放出爪（搬送手段）
１１３：排紙トレイ
１１４：爪露出検知センサー（位置検出手段）
１１４ａ：端子
１１４ｂ：端子
１２０：爪進入検知センサー（位置検出手段）
１３０：放出爪制御手段
１３１：放出爪位置検出手段
１３２：トルク制御手段
１３３：速さ制御手段
１３４：放出モーター駆動装置
１３５：放出モーター
１３６：時間計測手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００８−１５６０７３
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状記録媒体（以下、単に「シート」と記載する。）に対して、種々のシート処理を行うシート処理装置、およびこのシート処理装置とシート処理装置に搬送するシートに画像形成を行う画像形成装置とを備えた画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
シート処理装置と画像形成装置とを備えた画像システムが知られている。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ、あるいはデジタル複合機などを使用する。また、シート処理装置は、画像形成装置で画像が形成されたシートにとじ処理、折り処理等所定のシート処理を行う。
【０００３】
このようなシート処理装置では、シートを単葉であるいはシート束を排紙トレイへ完全に排出するため、シートあるいはシート束を排紙トレイまで搬送する放出爪が、シート処理装置外へ露出する構成のものがある。
【０００４】
このような構成のシート処理装置では、オペレーターやユーザー（以下、単にオペレーターと記載する。）が外部に露出した放出爪に触れたり、はさまれたりして怪我をするおそれがある。そのため、さまざまな工夫がなされている。例えば特許文献１では、オペレーターが放出爪と装置の間に指を入れて傷を負うことが無いようにするため、放出爪のホームポジションをエンドフェンスに近い位置に設定し、放出爪が装置内へ戻るための開口部を放出爪自身でふさぐ構造を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の発明は、シートに対する連続処理ジョブ中にオペレーターが指がはさまれて外を負うおそれが残り、そのため、オペレーターは装置の動作中に十分な注意をはらう必要がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題にかんがみてなしたものであり、放出爪にオペレーターの指がはさまれたとしても、怪我を防止可能なシート処理装置、および画像形成システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るシート処理装置は、搬入、処理したシートあるいはシート束を搬出する搬送手段と、該搬送手段を移動させる駆動手段と、前記搬送手段の位置を検出する位置検出手段と、前記駆動手段の出力トルクを制御するトルク制御手段と、を備え、前記トルク制御手段は、前記位置検出手段が検出した情報に基づいて前記駆動手段を制御して、前記搬送手段をあらかじめ定めた第一のトルクで駆動し、前記搬送手段が前記シート処理装置から露出しているときは、前記搬送手段を前記第一のトルクよりも小さくかつ前記搬送手段にはさまれた物体を損傷しないようにあらかじめ定めた大きさの第二のトルクで駆動する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、オペレーターが搬送手段とシート処理装置の間に指をはさまれたとしても怪我をすることを防ぎ得るものとなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態１に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】図１で示した画像形成システムが備えるシート処理装置を示す断面図である。
【図３】図２で示したシート処理装置の放出爪ベルトを示す斜視図である。
【図４】同じく放出爪ベルトの側面図である。
【図５】同じく放出爪ベルトの正面図である。
【図６】図２で示したシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図７】同じくシート処理装置のトルク制御手段の構成を示す回路図である。
【図８】同じく放出モーターのトルクおよび速さを示すグラフである。
【図９】同じく時間計測手段の動作を示すフローチャートである。
【図１０】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１１】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１２】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１３】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１４】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【図１５】同じくシート処理装置の動作を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を実施するための形態（以下では単に実施形態と記載する）に係るシート処理装置、および画像形成システムについて説明する。
【００１１】
＜実施形態１＞
実施形態１に係るシート処理装置、および画像形成システムは、シート処理装置の外部へ露出する経路を持つ放出爪を駆動制御するに際して、この放出爪がシート処理装置の外部に露出していることを検知し、露出している期間は放出爪の駆動トルクを指などがはさまれても損傷を与えない程度に低下させる。またシート処理装置は、前記放出爪がシート処理装置の外部に露出している時間を計測し、この時間があらかじめ定めた閾値を上回ったときにはシート処理装置の動作を停止させる。
【００１２】
まず、画像形成システムについて説明する。図１は実施形態１に係る画像形成システムの全体構成を示す概略図である。画像形成システム１０は、作像部２１、画像読取部２２、給紙部２３を備えた画像形成装置２０と、この画像形成装置２０に接続され、画像形成装置２０で画像形成処理されたシートに後処理を行うシート処理装置３０とを備えて構成してある。実施形態１に係る画像形成システム１０では、シート処理装置３０は、画像形成装置２０の側面に着脱可能に取り付けてある。シート処理装置３０には、画像形成装置２０の側面の排出口から画像形成済みのシートを搬入し、とじ処理、折り処理などの所定の処理を施す。
【００１３】
画像形成装置２０が、例えば電子写真方式のデジタル複合機である場合、コピー機能、プリンター機能、ファクシミリ機能などの機能を複合して備える。画像形成装置２０の作像部２１は、公知の電子写真方式、インクジェット方式などの公知の作像機構を備えている。作像部２１は、画像読取部２２で読み取った原稿の画像信号、図示しない上位装置から伝送される印刷用の画像信号、電話回線等で伝送される画像信号に基づいて、給紙部２３から搬送したシートに画像を形成する。作像処理がなされたシートは順次シート処理装置３０に搬送する。
【００１４】
次に、実施形態１に係るシート処理装置３０について説明する。図２は実施形態１に係るシート処理装置の構成を示す断面図である。シート処理装置３０は、入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂ、搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂを備える。またシート処理装置３０は、シートを一時的に積載する積載手段である処理トレイ１００、排紙トレイ１１３、戻しコロ１０２、ジョガーフェンス１０１、後端フェンス１０８、搬送手段である放出爪１１２、放出爪ベルト１１１、放出ローラー１０９、放出コロ１１０を備える。さらに、シート処理装置３０は、とじ処理を行うステープラー１０７、位置検出手段である爪露出検知センサー１１４、同じく位置検出手段である爪進入検知センサー１２０を備える。
【００１５】
放出爪ベルト１１１は、環状のベルト状部材であり、放出ローラー１０９および放出コロ１１０によって駆動する。放出ローラー１０９および放出コロ１１０は、この放出爪ベルト１１１に取り付けた放出爪１１２を駆動する駆動手段をなす。放出爪１１２は、この放出爪ベルト１１１で形成する移動経路に沿って移動し、放出コロ１１０側において、シート処理装置３０の外部に露出して（図１３参照）、シートを排紙トレイ１１３に排出する。
【００１６】
シート処理装置３０において、画像形成装置２０から排出したシートは、入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂ側から搬入する。順次搬入した複数枚のシートは、処理トレイ１００で縦横の整合を行った後、ステープラー１０７によりとじ処理する。とじ処理したシート束は、放出爪１１２で端部から押し出して排紙トレイ１１３上へ排出する。
【００１７】
入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂは、搬送ガイド板１０６の最上流側に設けてあり、図示しない搬送モーターによって回転駆動する。搬送ガイド板１０６の最上流側には、シートの搬入を検知する図示しない入口センサーを設置する。
【００１８】
戻しコロ１０２は、処理トレイ１００のシート配置面に対向して設けてあり、回転軸１０３によって回転可能に支持してある。戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロモータによって回転駆動し、シートを搬送方向上流側（図２中右下方向）に戻す。また、戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロソレノイドによって回転軸１０３を中心に揺動するように駆動する。
【００１９】
戻しコロ１０２は、戻しコロソレノイドＯＮ時に持ち上げ、戻しコロソレノイドＯＦＦ時に自重で戻し位置に戻るようにしてある。すなわち、戻しコロ１０２は、シート戻し動作時にＯＦＦとなって処理トレイ１００、またはシートに接触し、シート部材排出時にオン状態となって処理トレイ１００またはシートから離間する。
【００２０】
放出爪１１２は、図２および図３に示すように、シート束を保持する、かぎ状の部材を備えており、放出爪ベルト１１１に固定してある。放出爪ベルト１１１は、放出ローラー１０９および放出コロ１１０で支持してあり、図示しないかみ合い構造により放出ローラー１０９の回転力で放出爪ベルト１１１を駆動する。放出爪ベルト１１１により放出コロ１１０は連れ回る。
【００２１】
放出ローラー１０９は、図示しない放出モーターによって回転駆動する。放出モーターは、放出爪制御手段１３０（図６参照）により、所定のトルクと回転数とで放出ローラー１０９を回転駆動するように制御する。
【００２２】
ジョガーフェンス１０１は、図示しないジョガーモーターにより搬送方向へ直行する向き（図２の紙面に直交する向き）に往復運動し、処理トレイ１００上のシートを横方向にそろえる。爪露出検知センサー１１４は、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出することを検出する。爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０の内部へ進入することを検出する。
【００２３】
排紙トレイ１１３は搬送方向最下流（図２中左側）に配置してあり、図示しない排紙トレイ昇降モーターにより上下方向で昇降するように駆動する。
【００２４】
次に実施形態１に係るシート処理装置３０で、シート束を搬出する放出爪ベルト１１１、放出爪１１２、爪露出検知センサー１１４について詳細に説明する。図３は実施形態１に係るシート処理装置の放出爪ベルトを示す斜視図、図４は同放出爪ベルトを示す側面図、図５は同放出爪ベルトを示す正面図である。実施形態１に係るシート処理装置３０において、放出爪ベルト１１１は、環状に形成したベルト部材であり、放出ローラー１０９と放出コロ１１０との間に掛け回してある。
【００２５】
また、放出爪ベルト１１１の外側面には、放出爪１１２が配置してある。そして、放出爪ベルト１１１の放出爪１１２の搬送方向上流側（図３中右上方向）の側面片側に他の部分より幅広の突出部１１１ａが形成してある。
【００２６】
爪露出検知センサー１１４は、突出部１１１ａに接触して放出爪１１２を検出する。実施形態１に係るシート処理装置３０では、爪露出検知センサー１１４は、機械的に動作する電気スイッチで構成する。爪露出検知センサー１１４は、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出する位置に達すると、突出部１１１ａに接触して、オフ状態となる（開放する）位置に配置してある。また、突出部１１１ａは、放出爪１１２が初期位置へ帰還すると爪露出検知センサー１１４から外れて、爪露出検知センサー１１４をオン状態とする（短絡する）長さに設定してある。
【００２７】
また、爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０内に移動したことを検出する。爪進入検知センサー１２０は、発光部と受光部とを備え、発光部からの光を物体が遮るのを受光部で検出することによって、物体の有無を検出するフォトインターラプターで構成してある。爪進入検知センサー１２０は、放出爪１１２がシート処理装置３０の内部へ進入すると突出部１１１ａが爪進入検知センサー１２０の光路を遮断する位置に配置してある。
【００２８】
次にシート処理装置３０の駆動制御について説明する。図６は実施形態１に係るシート処理装置の放出爪制御手段を示すブロック図である。放出爪制御手段１３０は、放出爪位置検出手段１３１と、トルク制御手段１３２と、速さ制御手段１３３と、放出モーター駆動装置１３４と、放出モーター１３５と、時間計測手段１３６と、を備えている。放出爪制御手段１３０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｌｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えたマイクロコントロールユニット（ＭＣＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）を備えている。放出爪制御手段１３０は、ＣＰＵで所定のプログラムを実行することによりその機能を実現する。なお、放出爪制御手段１３０は、シート処理装置３０全体の制御を行う制御部（図示していない）でその機能を兼ねることができる。
【００２９】
放出爪位置検出手段１３１は、前述した爪露出検知センサー１１４、および爪進入検知センサー１２０で構成する。
【００３０】
トルク制御手段１３２は、具体的には、放出モーターの制限電流制御装置として構成する。トルク制御手段１３２の詳細については後に説明する。トルク制御手段１３２は、放出爪位置検出手段１３１である爪露出検知センサー１１４、爪進入検知センサー１２０の検出情報をもとに、放出爪１１２が外部へ露出している間、放出モーターの出力トルクを第一のトルクから、この第一のトルクより小さい第二のトルクで駆動するよう制御する。
【００３１】
速さ制御手段１３３は、この放出爪制御手段１３０を構成するマイクロコントロールユニットに内蔵したパルスジェネレータなどで構成する。速さ制御手段１３３は、放出爪位置検出手段１３１の検出情報を元に、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０内に位置している間はあらかじめ定めた第一の速さで駆動し、放出爪１１２が外部へ露出している間は第１の速さより遅い第二の速さで放出爪１１２を駆動するよう、放出モーター１３５の回転数を制御する。
【００３２】
放出モーター駆動装置１３４は、モータードライブＩＣ等を備えて構成する。また、放出モーター１３５は、ステッピングモーター、ＤＣサーボモーターなどで構成する。さらに、時間計測手段１３６は、フラッシュメモリー（不揮発性半導体メモリー）を備えている。時間計測手段１３６は、放出爪１１２が露出状態になったときから一定時間ごとにフラッシュメモリーに値を加算していき、爪進入検知センサー１２０で放出爪１１２を検出するまでの間の積算値が所定の閾値を超えたとき、一定時間が経過したものとして、シート処理装置３０を停止させる停止信号を発生する。
【００３３】
次にトルク制御手段１３２の構成について説明する。図７は実施形態１に係るトルク制御手段の構成を示す回路図である。トルク制御手段１３２は、トランジスタＱ１、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４を備えている。トルク制御手段１３２において、爪露出検知センサー１１４の出力をトランジスタＱ１のベースに入力させる。トランジスタＱ１がオフ状態となるとき、抵抗Ｒ１、Ｒ２で電圧ＶＤＤを分配し、基準電圧として放出モーター駆動装置１３４に入力する。一方、トランジスタＱ１がオン状態となったとき、抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で電圧ＶＤＤを分配し、基準電圧として放出モーター駆動装置１３４に入力する。
【００３４】
ここで、爪露出検知センサー１１４が非検出状態、すなわち、爪露出検知センサー１１４の端子１１４ａと端子１１４ｂとの間が０［Ｖ］になると、抵抗Ｒ１、Ｒ２による電圧ＶＤＤの分配で第一の基準電圧ＶＲＥＦ１が発生する。ＶＲＥＦ１の値は下記数式１で与えられる。
【００３５】
【数１】
ただし、モーター駆動装置の入力インピーダンスを無限大としている。
【００３６】
一方、爪露出検知センサー１１４が検出状態、すなわち、爪露出検知センサー１１４の出力（１１４ａ）がＶＤＤ［Ｖ］になると、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３による電圧ＶＤＤの分配で第二の基準電圧ＶＲＥＦ２が発生する。ＶＲＥＦ２は次式で与えられる。
【００３７】
【数２】
ただし、ＶＣＥはＱ１の飽和電圧であり、モーター駆動装置の入力インピーダンスは無限大としている。
【００３８】
このようにして得た第１および第２の基準電圧を放出モーター駆動装置１３４へ出力する。放出モーター駆動装置１３４は入力された基準電圧に応じた電流を放出モーターへ出力する。すなわち、第一の基準電圧に対し第一の電流を出力し、第二の基準電圧に対し第二の電流を出力する。モーターが出力するトルクは電流の関数であるため、放出モーターは第一の電流に対し第一のトルクを、第二の電流に対し第二のトルクを出力する。
【００３９】
なお、基準電圧により出力電流を制御するモーター駆動装置、モーターの出力トルクと電流の関係については公知のものであるためその説明は省略する。
【００４０】
次にトルク制御手段１３２による放出モーター１３５の制御について説明する。図８は実施形態１に係る放出モーターのトルクおよび速さを示すグラフである。実施形態１に係るシート処理装置３０では、爪露出検知センサー１１４および、爪進入検知センサー１２０によって放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出していることを検知し、次の状態（１）、状態（２）、状態（３）でトルクおよび速さを制御する。
【００４１】
状態（１）：放出爪１１２が初期位置から放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出するまで、すなわち放出爪１１２が駆動を開始してから（図８中（Ａ））、爪露出検知センサー１１４が検知するまで（同（Ｂ））の間、第一のトルク、および第一の速さで駆動する。
状態（２）：放出爪１１２が露出してから（同（Ｂ））、放出爪１１２が装置内へ進入するまで（同（Ｃ））、すなわち爪露出検知センサー１１４が検知してから爪進入検知センサー１２０が検知するまでの間、第二のトルク、および第二の速さで駆動する。
状態（３）：放出爪１１２が装置内へ進入してから（同（Ｃ））放出爪１１２が初期位置へ帰還するまで（同（Ｄ））、すなわち爪進入検知センサー１２０が検知してから爪露出検知センサー１１４が検知しなくなるまでの間、第二のトルク、および第一の速さで駆動する。
【００４２】
ここで、第一のトルクは、
第一のトルク＝（「放出爪１１２を駆動する機構の負荷」＋「シート束ＳＴの負荷」）×余裕度α
で表す。すなわち、第一のトルクは、放出爪１１２とシート束ＳＴを同時に動かし得るトルクに、一定の余裕度αを乗じたものである。これらの値は、放出爪１１２の駆動機構およびシート処理装置３０が処理可能なシート束ＳＴに基づいて定める。
【００４３】
例えば、放出爪１１２を駆動する機構（放出ローラー１０９，放出コロ１１０，放出爪ベルト１１１、その他諸機構）の負荷を９０［ｍＮ・ｍ］、シート束ＳＴによる負荷が最大［３０ｍＮ・ｍ］、余裕度αを１．１、として設計した場合、第一のトルクは１３２［ｍＮ・ｍ］となる。
【００４４】
また、第二のトルクは、
第二のトルク＝「放出爪１１２を駆動する機構の負荷」＋余裕度β
で表す。すなわち、第二のトルクは、放出爪１１２を動かし得るトルクに一定の余裕度βを加えたものである。ここで、余裕度βは放出爪１１２に物体、特にオペレーターの指などをはさみこんだとしても、指を損傷し得ない大きさに設定する。この第二のトルクの値は、放出爪１１２の形状や材質、具体的な駆動機構の構造、はさみこむ可能性がある物体、異物の性状に基づいて定めればよい。また、βの大きさは放出爪１１２の詳細な形状や材質に基づいて決定する。
【００４５】
ここで、放出爪１１２を駆動する機構（放出ローラー１０９，放出コロ１１０，放出爪ベルト１１１，その他諸機構）の負荷を９０［ｍＮ・ｍ］、βを１０ｍＮ・ｍ、として設計した場合、第二のトルクは１００［ｍＮ・ｍ］となる。第二のトルクをこのような値に設定することにより、オペレーターの指が放出爪１１２にはさまれた場合でも、指を傷つけることがなく、安全性を担保できる。
【００４６】
さらに、第一の速さと、第二の速さには次の関係とする。
「第一の速さ」＞「第二の速さ」
この第一の速さ、および第二の速さは、装置の仕様等により決定する。
【００４７】
次に時間計測手段１３６の動作について説明する。図９は同時間計測手段の動作を示すフローチャートである。時間計測手段１３６は、フラッシュメモリーを備えており、爪露出検知センサー１１４が放出爪１１２の露出を検知すると（ステップＳ１）、フラッシュメモリーの値を０にした上で（ステップＳ２）、フラッシュメモリーの値に１を加える（ステップＳ３）。以上の処理により、時間計測手段１３６は、放出爪１１２が放出爪制御手段１３０から露出している時間を計測する。
【００４８】
爪進入検知センサー１２０が非検知であり（ステップＳ４のｙｅｓ）、かつフラシュメモリーの値が閾値未満であれば（ステップＳ５のｎｏ）、再度フラッシュメモリーの値に１を加える（ステップＳ３）。爪進入検知センサー１２０が検知したら（ステップＳ４のｙｅｓ）処理を終了する。
【００４９】
爪進入検知センサー１２０が非検知状態であり（ステップＳ４のｎｏ）であり、かつフラッシュメモリーの値が閾値以上となった場合（ステップＳ５のｎｏ）、シート処理装置３０を停止する（ステップＳ６）。
【００５０】
ここで、閾値は、放出爪１１２の正常駆動時（異物がはさみこまれていないとき）における爪露出検知センサー１１４のオン状態から爪進入検知センサー１２０のオン状態までの時間とする。
【００５１】
これにより、放出爪１１２に異物がはさまり、放出爪１１２が閾値以上の時間にわたりシート処理装置３０の外部に露出しているとき、シート処理装置３０の動作を停止することができる。
【００５２】
次に実施形態１に係る画像形成装置２０の動作について説明する。図１０から図１５は実施形態１に係るシート処理装置の動作を示す断面図である。図１０に示すように、画像形成装置２０から搬出されてきたシートＳは入口ローラー対１０５ａ、１０５ｂによってシート処理装置３０へと搬入される。シートＳは搬送ガイド板１０６により搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂへ導く。そして、シートＳは搬送ローラー対１０４ａ、１０４ｂによって処理トレイ１００の上へと排出する。このとき、戻しコロ１０２は図示しない戻しコロソレノイドによって処理トレイ１００またはシートＳから離間して、図１０中破線で示す位置にある。
【００５３】
図１１に示すように、シートＳを処理トレイ１００の上に排出すると、戻しコロ１０２が下降してシートＳに接触する。戻しコロ１０２は、図示しない戻しコロモータによって回転駆動する。戻しコロ１０２は、シートＳを搬送方向上流側（図の右下方向）へ搬送する向きに回転する。すると、戻しコロ１０２はシートＳを搬送し、後端フェンス１０８に突き当て、シートの縦方向を揃える。また、ジョガーフェンス１０１がシート搬送方向と直交する方向に進退してシートの横方向を揃える。このように、図１０および図１１に示した動作を繰り返し処理トレイ１００上に複数枚のシートＳを積載する。
【００５４】
図１２に示すように、処理トレイ１００上に所定枚数のシートＳを積載すると、ステープラー１０７によってシートＳの後端部にとじ処理を施す（これ以降、とじ処理したシートＳの束をシート束ＳＴと記載する。）。とじ処理が完了すると、戻しコロ１０２は図示しない戻しコロソレノイドによってシート束ＳＴから離間し、図１２中破線で示す位置に移動する。そして、放出ローラー１０９が図中の反時計回りに回転することで、放出爪ベルト１１１および放出爪１１２が図中の反時計回りに移動する。放出爪１１２によりシート束ＳＴの後端部を押し上げ、排紙トレイ１１３の方向へ押し出す。
【００５５】
このとき、放出モーター１３５はトルク制御手段１３２によって第一のトルクを出力するよう制御する。すなわち第一のトルクにより放出爪１１２を駆動する。さらにこのとき、放出モーターは速さ制御手段によって第一の速さで回転するよう制御する。すなわち放出爪１１２は第一の速さで駆動する（図８中の（Ａ）から（Ｂ）、状態（１））。
【００５６】
図１３に示すように、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部へ露出する位置まで移動すると、シート束ＳＴは自重により排紙トレイ１１３の上へ落下する。このとき、爪露出検知センサー１１４で放出爪１１２が外部へ露出したことを検出すると、放出モーター１３５はトルク制御手段１３２によって第二のトルクを出力するよう制御する（同（Ｂ）から（（Ｃ）、状態（２））。すなわち第二のトルクにより放出爪１１２を駆動する。さらにこのとき、放出モーターは速さ制御手段１３３によって第二の速さで回転するよう制御する（同（Ｂ））から（Ｃ）、状態（２））。
【００５７】
実施形態１に係るシート処理装置３０では、この状態、すなわち放出爪１１２がシート処理装置３０から露出した状態で、放出爪１１２は、はさまれた指などの異物を傷つけない小さいトルクで駆動する。このため、万が一、放出爪１１２とシート処理装置３０との間に異物、例えばオペレーターの指がはさまれたとしても、指を傷つけることがなく、安全性を確保できる。
【００５８】
また、時間計測手段１３６により、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部に所定の閾値以上露出しているとき、シート処理装置３０の動作が停止する。このため、挟まれた指等に掛かるエネルギー量を小さくできるとともに、シート処理装置３０が停止した状態で、指などを放出爪１１２とシート処理装置３０との間から容易に取り外すことできる。
【００５９】
図１４に示すように、放出爪１１２は第二のトルクで駆動されシート処理装置３０内部へ進入すると、爪進入検知センサー１２０により、放出爪１１２が内部へ進入したことを検出する。これにより、放出モーターは速さ制御手段によって再び第一の速さで回転するよう制御する。すなわち放出爪１１２を第一の速さで駆動する（同（Ｃ）から（Ｄ）、状態（３））。
【００６０】
図１５に示すように、放出爪１１２を第二のトルク、第一の速さで駆動し、初期位置（図の位置）へ戻して停止させ、これにより、一連の処理を終了する。
【００６１】
以上説明したように、実施形態１に係るシート処理装置３０によれば、放出爪１１２がシート処理装置３０の外部に露出している間、放出爪１１２は、はさまれた指などを傷つけることがない第二のトルクで駆動する。このため、オペレーターの指が放出爪１１２とシート処理装置３０とで挟まれたとしても、けがの発生を防止できる。
【００６２】
また、シート処理装置３０によれば、放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出する状態を検出し、放出爪１１２が外部へ露出している時間のみ第二のトルクで駆動し、放出爪１１２が装置内部へ進入した時点で第一のトルクで駆動する。このため、必要以上の期間、駆動トルクの低下させることによって搬送手段に発生する不安定な挙動を防止でき、不安定な挙動によるリスクを回避できる。また、必要な時間だけ大電力を必要とする第２のトルクで放出爪１１２を駆動するので、シート処理装置３０の運転に必要な電力を小さくできる。
【００６３】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０は、電気的な制御で、放出爪１１２の駆動トルクの制御を行うので、トルクリミッターのような複雑な機械機構でトルク制御を行うのに比べ、シンプル、小型かつ安価にオペレーターの安全を確保できる。
【００６４】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０は、爪露出検知センサー１１４を機械的な電気スイッチとしているので、半導体センサーを使用するのに比して、スイッチの故障率を小さくできる。このため、より確実に放出爪１１２の位置を検出できる。そして、マシントラブルにより正常に搬送手段のトルクが低下せず、オペレーターが外傷を負う確率を低減できる。
【００６５】
また、実施形態１に係るシート処理装置３０では、放出爪１１２がシート処理装置３０の外に露出している区間の速さを遅くする。このため、放出爪１１２の運動エネルギーを小さくでき、より確実にオペレーターに外傷を負わせることを防止できる。
【００６６】
また、シート処理装置３０では、時間計測手段で、放出爪１１２が露出している時間を計測し、所定時間以上放出爪１１２が露出したときシート処理装置３０を停止する。すなわち、搬送手段が外部へ露出中にオペレーターの指がはさまった場合に搬送手段の動作を停止するので、放出爪１１２からオペレーターの指に加わるエネルギー量を小さくできる。このため、より確実にオペレーターのけがを防止できる。
【００６７】
＜他の実施形態＞
実施形態１では、画像形成装置２０として複合機としたが、画像形成装置は、複写機、プリンター等であってもよい。さらに、シート処理装置３０は、とじ処理を行うものとしたが、とじ処理の他、公知の処理装置を備え、折り処理、ソート処理等を行うものであってもよい。この場合、シート処理装置には、ステープラーに替え、あるいはステープラーに加えて折り処理装置等を配置する。また、実施形態１では、画像形成システムとして、画像形成装置にシート処理装置を別装置として配置するものとしたが、画像形成システムとして画像形成装置内にシート処理装置を内蔵するように構成することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０：画像形成システム
２０：画像形成装置
２１：作像部
３０：シート処理装置
１００：処理トレイ（積載手段）
１０１：ジョガーフェンス
１０２：戻しコロ
１０３：回転軸
１０４ａ、１０４ｂ：搬送ローラー対
１０５ａ、１０５ｂ：入口ローラー対
１０６：搬送ガイド板
１０７：ステープラー
１０８：後端フェンス
１０９：放出ローラー
１１０：放出コロ
１１１：放出爪ベルト（駆動手段）
１１１ａ：突出部
１１２：放出爪（搬送手段）
１１３：排紙トレイ
１１４：爪露出検知センサー（位置検出手段）
１１４ａ：端子
１１４ｂ：端子
１２０：爪進入検知センサー（位置検出手段）
１３０：放出爪制御手段
１３１：放出爪位置検出手段
１３２：トルク制御手段
１３３：速さ制御手段
１３４：放出モーター駆動装置
１３５：放出モーター
１３６：時間計測手段
【先行技術文献】
【特許文献】
【００６９】
【特許文献１】特開２００８−１５６０７３
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬入、処理したシートあるいはシート束を搬出する搬送手段と、
該搬送手段を移動させる駆動手段と、
前記搬送手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段の出力トルクを制御するトルク制御手段と、
を備え、
前記トルク制御手段は、
前記位置検出手段が検出した情報に基づいて前記駆動手段を制御して、前記搬送手段をあらかじめ定めた第一のトルクで駆動し、
前記搬送手段が前記シート処理装置から露出しているときは、前記搬送手段を前記第一のトルクよりも小さくかつ前記搬送手段にはさまれた物体を損傷しないようにあらかじめ定めた大きさの第二のトルクで駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート処理装置において、
前記位置検知手段が、少なくとも前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出する位置にあることを検出するものであり、
前記トルク制御手段が、前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出している間、前記第二のトルクで前記駆動手段を駆動するとともに、
前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出していない間、前記第一のトルクで前記駆動手段を駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート処理装置において、
前記位置検知手段が、少なくとも前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出する位置にあること、および前記搬送手段が初期位置にあることを検出するものであり、
前記トルク制御手段が、前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出したときから、前記搬出手段が初期位置にあることを検出するまでの間、前記第二のトルクで前記駆動手段を駆動するともに、
前記位置検出手段で前記搬送手段が初期位置にあることを検出してから、前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出したことを検出するまでの間、前記第一のトルクで前記搬送手段を駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記トルク制御手段は出力電位を変位させるものである、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記位置検出手段の少なくとも一つは機械的に駆動される電気スイッチである、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のシート処理装置において、
シートを搬送する速さを制御する速さ制御手段を有し、
前記速さ制御手段が、前記駆動手段を前記位置検出手段が検出した情報に基づいて、少なくとも第一の速さと前記第一の速さよりも遅い第二の速さ、のいずれかの速さを選択して駆動制御する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出している時間を計測する時間計測手段を有し、
前記計測手段の計測値があらかじめ定めた閾値を上回ったとき、前記シート処理装置の動作を停止する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のシート処理装置と、
前記シート処理装置に搬入するシートに画像形成を行う作像部を備える画像形成装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【請求項１】
搬入、処理したシートあるいはシート束を搬出する搬送手段と、
該搬送手段を移動させる駆動手段と、
前記搬送手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記駆動手段の出力トルクを制御するトルク制御手段と、
を備え、
前記トルク制御手段は、
前記位置検出手段が検出した情報に基づいて前記駆動手段を制御して、前記搬送手段をあらかじめ定めた第一のトルクで駆動し、
前記搬送手段が前記シート処理装置から露出しているときは、前記搬送手段を前記第一のトルクよりも小さくかつ前記搬送手段にはさまれた物体を損傷しないようにあらかじめ定めた大きさの第二のトルクで駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシート処理装置において、
前記位置検知手段が、少なくとも前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出する位置にあることを検出するものであり、
前記トルク制御手段が、前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出している間、前記第二のトルクで前記駆動手段を駆動するとともに、
前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出していない間、前記第一のトルクで前記駆動手段を駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載のシート処理装置において、
前記位置検知手段が、少なくとも前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出する位置にあること、および前記搬送手段が初期位置にあることを検出するものであり、
前記トルク制御手段が、前記位置検出手段で前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出したときから、前記搬出手段が初期位置にあることを検出するまでの間、前記第二のトルクで前記駆動手段を駆動するともに、
前記位置検出手段で前記搬送手段が初期位置にあることを検出してから、前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出したことを検出するまでの間、前記第一のトルクで前記搬送手段を駆動する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記トルク制御手段は出力電位を変位させるものである、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記位置検出手段の少なくとも一つは機械的に駆動される電気スイッチである、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載のシート処理装置において、
シートを搬送する速さを制御する速さ制御手段を有し、
前記速さ制御手段が、前記駆動手段を前記位置検出手段が検出した情報に基づいて、少なくとも第一の速さと前記第一の速さよりも遅い第二の速さ、のいずれかの速さを選択して駆動制御する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載のシート処理装置において、
前記搬送手段が前記シート処理装置の外部に露出していることを検出している時間を計測する時間計測手段を有し、
前記計測手段の計測値があらかじめ定めた閾値を上回ったとき、前記シート処理装置の動作を停止する、
ことを特徴とするシート処理装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のシート処理装置と、
前記シート処理装置に搬入するシートに画像形成を行う作像部を備える画像形成装置と、
を備えたことを特徴とする画像形成システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−２３３４１（Ｐ２０１３−２３３４１Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６００１０（Ｐ２０１１−１６００１０）
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２１日（２０１１．７．２１）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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